Полупериода колебаний

Пуск двигателя. Процесс пуска асинхронного двигателя сопровождается значительными бросками тока и электромагнитного момента. На 14.2 показан характер изменения переменных 1а?, М3 и MR при пуске двигателя без нагрузки. Ударные значения момента ( 14.2, а) и тока ( 14.2, б) наблюдаются в течение первого полупериода изменения. По окончании процесса пуска без нагрузки (идеальный холостой ход) электромагнитный момент становится равным нулю, а частота вращения ротора достигает синхронной. Соблюдение этих условий свидетельствует о правильности набора модели на АВМ и балансировке операционных усилителей. Осциллографируя зависимости 4s, Мэ, WR в функции i, определяют ударный ток, ударный момент и время пуска. Отметим, что ток 4s равен мгновенному значению тока в одной из фаз обмотки статора. Для нахождения времени пуска — времени, за которое ротор, находящийся в неподвижном состоянии,

Схема диодного модулятора приведена на 15.6. Полупроводниковые диоды VD1—VD4 образуют плечи моста. К диагонали ab этого моста подключена вторичная обмотка трансформатора, с которой снимается переменное напряжение опорной частоты. На протяжении того полупериода изменения напряжения Uon, когда потенциал точки а выше потенциала точки Ь, все диоды моста открыты и ток от трансформатора проходит через две параллельные ветви, образованные диодами VD1—VD2 и VD3—VD4. Точки cad моста при этом соединяются между собой через небольшое внутреннее сопротивление открытых диодов.

В однофазных двигателях кроме рабочей предусматривается пусковая обмотка, присоединяемая к сети через конденсатор. Для облегчения пуска на роторе двигателя иногда размещают короткозамкнутую обмотку, токи в которой взаимодействуют с полем якорной обмотки, вращающимся с угловой скоростью Q2 = 2п//р2> во много раз превышающей номинальную синхронную угловую скорость двигателя ?2 = 2nf/Z4. Параметры короткозамк-нутой обмотки должны быть подобраны таким образом, чтобы пусковой момент превосходил момент внешней нагрузки, но был меньше максимального синхронного момента (в противном случае ротор может «проскочить» номинальную частоту вращения). Если момент инерции ротора не слишком велик, а синхронная частота вращения достаточно мала, двигатель может быть запущен в ход и при отсутствии короткозамкнутой обмотки только за счет синхронного момента. В этом случае ротор успевает достигнуть синхронной частоты вращения и втянуться в синхронизм в течение полупериода изменения синхронного момента, когда его направление остается неизменным.

Мостовая схема выпрямления дана на 5.12, а. В мостовой схеме выпрямления вторичная обмотка соединяется звездой. В каждый момент времени тЬк создается линейным напряжением вторичной обмотки трансформатора и протекает последовательно через две вторичные обмотки трансформатора, два вентиля и сопротивление нагрузки в оба полупериода изменения напряжения сети. Таким образом, за период каждое из трех линейных напряжений создает две пульсации тока через сопротивление нагрузки ( 5.12, б).

Возможность неполного насыщения сердечников при работе ТТ с допустимыми погрешностями е и /;. При отсутствии насыщения сердечника ТТ вторичный ток t'B и индукция Bt изменяются в течение каждого периода примерно синусоидально. При возникновении насыщения последнее будет справедливо только в течение доли каждого полупериода изменения тока in. Насыщение наступает через определенное время прохождения тока намагничивания.

Пуск двигателя. Процесс пуска асинхронного двигателя сопровождается значительными бросками тока и электромагнитного момента. На 14.2 показан характер изменения переменных ias. Мэ и сод при пуске двигателя без нагрузки. Ударные значения момента ( 14.2, а) и тока ( 14.2, б) наблюдаются в течение первого полупериода изменения. По окончании процесса пуска без нагрузки (идеальный холостой ход) электромагнитный момент становится равным нулю, а частота вращения ротора достигает синхронной. Соблюдение этих условий свидетельствует о правильности набора модели на АВМ и балансировке операционных усилителей. Осциллографируя зависимости /„& Мэ, юн в функции t, определяют ударный ток, ударный момент и время пуска. Отметим, что ток iaS равен мгновенному значению тока в одной из фаз обмотки статора. Для нахождения времени пуска — времени, за которое ротор, находящийся в неподвижном состоянии,

В температурной зависимости тангенса угла релаксационных диэлектрических потерь наблюдается максимум при некоторой температуре, характерной для данного вещества. При этой температуре время релаксации частиц диэлектрика примерно совпадает с периодом изменения приложенного переменного электрического поля. Если температура такова, что время релаксации частиц значительно больше полупериода изменения приложенного переменного напряжения,

то тепловое движение частиц будет менее интенсивным, и потери уменьшатся; если температура такова, что время релаксации частиц значительно меньше полупериода изменения напряжения, то интенсивность теплового движения будет больше, связь между частицами уменьшится, в результате чего потери также снизятся.

полупериода изменения Ф силы будут действовать на зубцы ротора в том же направлении. Таким образом, если средняя скорость ротора такова, что в течение одного полупериода тока ротор поворачивается на одно зубцовое деление, то на него будет действовать пульсирующий вращающий момент одного знака и ротор будет вращаться со средней синхронной скоростью

При включении рабочей фазы обмотки статора в однофазную сеть возникает переменный ток ( 18.2, а), возбуждающий в машине пульсирующее магнитное поле. Из рассмотрения приближенной картины поля, изображенной на 18.1 для произвольно выбранного направления тока, можно заключить, что в течение выбранного полупериода изменения тока направление магнитных линий-сохраняется неизменным; лишь поток полюса гармонически изменяется по величине. На протяжении следующего полупериода направление магнитных линий поля изменяется на противоположное. Однако ось поля в течение первого и второго полупериодов изменения тока остается неподвижной.

полупериода изменения Ф силы будут'действовать на зубцы ротора в том же направлении. Таким образом, если средняя скорость ротора такова, что в течение одного полупериода тока ротор поворачивается на одно зубцовое деление, то на него будет действовать пульсирующий вращающий момент одного знака и ротор будет вращаться со средней синхронной скоростью

Если <р=±я/2, то созф = 0 и в соответствии с (2.33) Рср = 0. Двухполюсник с такими свойствами является реактивной цепью. В течение одного полупериода колебаний реактивная цепь потребляет мощность [/?(/) ;>0], а в течение другого полупериода мощность поступает обратно во внешние цепи [p(t)<.Q].

Наконец, длительность полупериода колебаний мультивибратора можно стабилизировать высокостабильным внешним генератором коротких импульсов ( 6.17). В этом случае стабильность частоты колебаний мультивибратора будет определяться стабильностью задающего генератора. Такой режим работы называют режимом синхронизации.

= 0,5 -4- 2,0 с, T'd = 0,5 — 3,0 с и T"d = 0,02 ч- 0,10 с, то отсюда следует, что быстро затухающие апериодические токи затухают уже в самом начале первого периода колебаний и поэтому мало влияют на. эти колебания. Следовательно, этими токами можно пренебречь. Однако T'd > Г0/2, поэтому медленно затухающие апериодические токи ротора в течение первого полупериода колебаний изменяются мало и в течение этого времени их можно считать постоянными. Изложенное равнозначно предположению, что в течение начального периода колебаний . Тд = 0 и T'd = оо. Это соответствует случаю, когда успокоительная обмотка отсутствует, а обмотка возбуждения является сверхпроводящей и поэтому ее потокосцепление постоянно. Сопротивление успокоительной обмотки по поперечной оси г также велико, и поэтому можно положить, что Т" = 0. Исходя из этих положений, можно преобразовать равенство (35-4), которое будет действительно для начального периода колебаний при резких изменениях режима работы синхронной машины.

На самом деле предположение E'd = const с достаточной точностью действительно только для первого полупериода колебаний, от точки 2 до точки 4 на 39-8, а. В дальнейшем наступает заметное затухание всплеска тока возбуждения Д(,, вызванного динамическим нарушением режима, и поэтому E'd будет уменьшаться. Вследствие этого ординаты кривой б будут непрерывно уменьшаться и при ДЬ = 0 характеристика fl=:/(9) изобразится в виде кривой в на 39-8, б,' которая соответствует равенству (39-4) и расположена ниже кривой а, так как при отключении одной линии на схеме 39-7 xd и Хд увеличатся. Поэтому колебания в действительности происходят вдоль штриховой кривой 39-8, б и установившийся режим наступает в точке 7 кривой в. Колебания при этом также имеют характер, изображенный на 39-2 и 39-3. Однако если, согласно выражению (35-4), установившемуся режиму вместо кривой в 39-8, б будет соответствовать кривая г этого же рисунка, то машина, сохраняя синхронизм в течение первого периода колебаний, выйдет из синхронизма в течение последующих циклов колебаний, так как максимальная развиваемая мощность генератора Рт < Рп.д- Угол 6 при этом будет беспредельно расти ( 39-9, а).

39-9. Графики изменения угла нагрузки при выпадении синхронной машины из синхронизма в процессе колебаний (а) и во время первого полупериода колебаний (б)

мер, во время первого полупериода колебаний, при изменении угла 6 на 39-8, а от 6 = 6j до б = б4, надо /у0 увеличивать, а во время второго полупериода, от точки 4 до точки 2, — уменьшать. При этом размах колебаний б уменьшится.

затухающие апериодические токи ротора в течение первого полупериода колебаний изменяются мало и в течение этого времени их можно считать постоянными. Изложенное равнозначно предположению, что в течение начального периода колебаний T"d = 0 и T'd = оо. Это соответствует случаю, когда успокоительная обмотка отсутствует, а обмотка возбуждения является сверхпроводящей и поэтому ее потокосцепление постоянно. Сопротивление успокоительной обмотки по поперечной оси ryq также велико, и поэтому можно положить, что T"q = 0. Исходя из этих положений, можно преобразовать равенство (35-4), которое будет действительно для начального периода колебаний при резких изменениях режима работы синхронной машины.

На самом деле предположение E'd = const с достаточной точностью действительно только для первого полупериода колебаний, от точки 2 до точки 4 на 39-8, а. В дальнейшем наступает заметное затухание всплеска тока возбуждения Д( , вызванного динамическим нарушением режима, и поэтому E'd

мер, во время первого полупериода колебаний, при изменении угла Й на 39-8, а от В = 01 до 8 = й4, надо lj0 увеличивать, а во время второго полупериода, от точки 4 до точки 2, — уменьшать. При этом размах колебаний в уменьшится.

Скорость выделения энергии при t > tmax начинает уменьшаться, и параметры всех физических характеристик канала разряда изменяются. Это в первую очередь относится к давлению в канале разряда, которое к концу первого полупериода колебаний тока уменьшается почти на порядок.

тока насыщения (/нас, 2.4,а). Причиной этого является накопление инжектированных носителей в базе диода. Время спада обратного тока определяется временем рассасывания накопленного заряда за счет вытягивания носителей р—л-переходом и за счет их рекомбинации. Очевидно, эффект накопления будет также проявляться и при смене полярности синусоидального сигнала ( 2.4,6). Поэтому при длительности отрицательного импульса или полупериода колебаний порядка tB диод будет пропускать сигнал отрицательной полярности так же, как и положительной, т. е. выпрямляющие свойства диода исчезают.